Cure migliori - con analisi del sangue rapide e sensibili a domicilio

Il prototipo che Alexander Tanno tiene tra il pollice e l'indice non sembra particolarmente impressionante: un piccolo cubo di plastica trasparente di due centimetri per due che racchiude un campione su una striscia di carta e a cui sono attaccati tre elettrodi. Ma questo dispositivo poco appariscente può fare qualcosa di unico: trasforma un esame del sangue qualitativo in uno quantitativo. Questo rende il test molto più sensibile. L'invenzione di Tanno rende possibili esami del sangue sensibili che i pazienti possono portare con sé ovunque vadano.

"Oggi le analisi del sangue sono già utilizzate per più di due terzi di tutte le diagnosi mediche", spiega il 35enne. Finora, questo richiedeva dispositivi più grandi, disponibili negli ospedali e negli ambulatori medici. Queste analisi del sangue possono essere utilizzate, ad esempio, per determinare se il dolore al petto è associato a un attacco cardiaco. ? noto infatti che una proteina viene elevata nel sangue durante un attacco cardiaco. Misurando la sua concentrazione nel sangue, si può diagnosticare o escludere un infarto. Allo stesso modo, molte altre malattie possono essere riconosciute dalla quantità di una determinata molecola nel sangue.

Un passo avanti

L'obiettivo di Tanno è ora quello di sviluppare esami del sangue che possano fare sostanzialmente la stessa cosa, ma che siano piccoli, portatili e facili da usare, in modo che i pazienti possano portarli con sé e utilizzarli ovunque. La base è il cosiddetto test a flusso laterale che, come un test di gravidanza, indica il risultato attraverso la comparsa di linee. Questi test sono economici e veloci, ma misurano solo qualitativamente: il risultato è positivo o negativo, non si riconoscono gradazioni. I test funzionano catturando la molecola ricercata nel sangue sulla striscia reattiva grazie a determinati anticorpi.

Questa fusione si lega poi alle nanoparticelle d'oro. Solo queste particelle d'oro rendono visibile all'occhio la molecola sulla striscia, ma solo se sono legate un numero sufficiente di particelle d'oro. Se la concentrazione del componente del sangue analizzato è troppo bassa e quindi la quantità di particelle d'oro legate è troppo piccola per essere visibile all'occhio, il test è inutile.

Tanno ha risolto proprio questo problema. Ha trovato un modo per dissolvere le particelle d'oro legate mediante una reazione chimica. Le particelle disciolte possono poi essere misurate con maggiore precisione in un'ulteriore fase. Ciò comporta una reazione chimica con le particelle d'oro in cui fluiscono gli elettroni, creando una corrente. L'intensità e la tensione di questa corrente dipendono a loro volta dalla concentrazione della molecola nel campione. In questo modo è possibile misurare con precisione anche piccole quantità di un componente del sangue. L'intera tecnologia necessaria a questo scopo è contenuta nel prototipo, il piccolo cubo trasparente. Ma il funzionamento esatto del processo e le sostanze necessarie restano un segreto per Tanno, almeno finché il processo di brevettazione è ancora in corso.

L'ingegnere biomedico Alexander Tanno ha posto le basi per questo sviluppo nella sua tesi di dottorato all'ETH di Zurigo, assicurandosi una Pioneer Fellowship. Questo strumento di finanziamento sostiene i giovani scienziati nel passaggio dal laboratorio alla fondazione di una start-up e allo sviluppo di un prodotto commerciabile. La borsa di studio comprende un finanziamento da 12 a 18 mesi e il supporto di business coach.

Trattare i pazienti in modo migliore e più personalizzato

Nella sua presentazione aziendale, Tanno mostra un esempio di applicazione di tali test: uno dei comuni esami del sangue di oggi misura la quantità di un certo fattore infiammatorio nel sangue. Questo è utile per monitorare i progressi dei pazienti con infezioni o malattie infiammatorie croniche come il morbo di Crohn o l'artrite e determinare se il trattamento sta funzionando.

Tuttavia, oggi le analisi del sangue sono costose e scomode perché bisogna recarsi dal medico o in ospedale. Di conseguenza, le misurazioni vengono effettuate solo una volta all'anno o al massimo ogni pochi mesi, con il rischio che fluttuazioni a breve termine, come quelle causate da un raffreddore o da un cambiamento nella dieta, falsino il quadro. "Con un test rapido portatile, invece, i pazienti potrebbero effettuare autonomamente la misurazione ogni settimana", spiega Tanno. In questo modo si otterrebbe un quadro più affidabile della progressione della malattia e sarebbe possibile determinare più rapidamente l'efficacia di un determinato farmaco".

Tali test sarebbero utili anche, ad esempio, per controllare i dosaggi dei singoli farmaci. I farmaci non rimangono nel corpo per lo stesso tempo nei bambini, nelle donne e negli uomini. Misurazioni regolari potrebbero essere utilizzate per monitorare e regolare la frequenza e il dosaggio dei farmaci, in modo che la quantità nel sangue non sia mai troppo alta, ma sempre sufficiente per essere efficace. Questi dispositivi potrebbero anche facilitare la prevenzione delle malattie, in quanto renderebbero meno costoso lo screening di gruppi di popolazione più ampi.

Chi siamo, le deviazioni verso il successo

Tanno ha avuto la sua idea e la borsa di studio per pionieri in un modo un po' casuale. Il 35enne ha studiato ingegneria meccanica all'ETH. Ha poi scoperto per caso il programma di Master in Ingegneria Biomedica durante la pausa semestrale. Durante la sua successiva tesi di dottorato, ha lavorato per la prima volta con test biologici. L'ingegnere biomedico trova estremamente eccitante questa interfaccia tra tecnologia e medicina: "Il pensiero di aiutare i pazienti con la mia tecnologia mi motiva". Tuttavia, Tanno ha avuto sfortuna con il suo primo dottorato: dopo tre anni senza risultati degni di nota, ha dovuto ricominciare tutto da capo - e all'epoca si è concentrato sull'idea con cui ora ha successo. Dopo il dottorato, Tanno ha fatto esperienza nell'industria. Ha lavorato per un anno in un'azienda del settore della regolamentazione prima di tornare a Lavorare all'ETH per la Pioneer Fellowship.

Tanno condivide il lavoro sui test del sangue con il bioingegnere Yves Blickenstorfer, che presto completerà anche lui il suo dottorato all'ETH. Resta ancora da vedere quale tipo di test del sangue i due partner porteranno avanti e immetteranno sul mercato per primi. Inoltre, non è ancora chiaro se il prodotto finale sarà un dispositivo di misurazione autonomo o se funzionerà insieme allo smartphone. "Sono proprio queste le domande che stiamo affrontando", afferma Tanno. I due scienziati vogliono collaborare con le aziende che già offrono analisi del sangue e beneficiare della loro esperienza.

Attualmente Tanno ha molte cose da considerare che influenzeranno la produzione futura: quanto dovranno essere sensibili i metodi di misurazione, quanto saranno alti i costi di produzione, quali requisiti normativi dovrà soddisfare un prodotto e come sarà garantita la qualità. Nel frattempo, non bisogna trascurare la ricerca di investitori. "Dovrei fare cento cose contemporaneamente", ammette Tanno. "Alexander Tanno trova un equilibrio nello sport. Va in palestra o fa jogging almeno tre volte alla settimana. "Questo mi dà spesso nuove idee - quando non sto lavorando su un problema".